设备管理与维修2023№5（下）0引言机械传动装备在维修或维护中存在较多的问题，如拆卸困难、被测空间小、信号非线性强等，传统的内部测试难以满足当前的生产需要。因此，具有便携、无线传输、工作触发等功能的故障诊断系统具有更为广阔的应用前景[1]。以齿轮箱为例，啮合传动时出现的故障信号与振动信号具有显著的关联性，直接进行快速傅里叶变换和固频提取存在较大的信号偏差，甚至导致信号检测存在滞后性[2]，无法实现定期维护阶段内的实时反馈。齿轮箱内的齿轮副在传动过程中产生的振动信号受工况影响明显，而且噪声信号不连续，因此需要进行信号的提取和特征处理，最大程度降低干扰信号的影响。加速度信号在积分运算时会积累误差，因此消除高频与低频信号具有必要性。1系统总体设计1.1硬件功能设计为解决不同环境和工况条件下故障检测的稳定性，对系统的硬件功能和运行原理进行全面设计，结构如图1所示。根据信号的采集、处理、传输和存储要求，设计硬件的基本功能为：（1）具备高精度的信号调理功能，包括被测振动信号的放大、滤波、去干扰[3]等，改善不同电信号转换过程的稳定性和可靠性。（2）能够高效地完成模拟信号与数字信号的转换和记录，信号的采样频率与运算速率匹配，确保准确性和效率。（3）具有无线通信功能，内部集成无线Wi-Fi、蓝牙和GPRS通信模块，适应不同的网络环境。此外，外部接口设置有USB输出端，能够实现数据传输和充电功能。在一些恶劣的检测环境下由于无法适用于网络传输，可预留RS-485通信接口。1.2硬件结构组成系统的基础硬件包括两部分，分别为用于磁力吸附的振动探头和便携式电脑控制终端（图2）。振动探头具有多功能属性，能够检测加速度、压力等信号，通过数据处理进而换算为振幅、固有频率等物理数据，为损伤检测提供重要的参考。振动信号的获取基于压电原理，属于典型的接触式测试方案。传动系统出现损伤或故障时会出现明显的受力变化，其将以电信号的形式进行反馈，在信号调理电路的作用下电荷变化转变为可量化的电压信号。控制终端集成了关键的功能模块，如信号调理模块、核心处理模块、电源模块、存储模块等。该硬件结构具有操作方便、体积小、温度敏感度低等优点，能够获得可靠性较高的诊断数据。2关键功能模块设计2.1信号调理模块振动信号的调理效果是决定机械损伤诊断精度的关键因素之一，即电压信号的获取和转换的能力。压电传感器首先获取的电荷信号，需要根据与电压的内在关系进行换算。由于传感元件...
